Оси
Детали передачи вращения (зубчатые колёса, шестерёнки, шкивы, звёздочки) в механизмах устанавливаются на цилиндрические продолговатые элементы, обычно опирающиеся на подшипники. Раздел содержит подготовленную техническую документацию с чертежами осей различных размеров. Размещено множество конструктивных решений.
Краткие технические сведения
Осями называют детали, представляющие собой тела вращения (стержни) длиной свыше двух диаметров, удерживающие вращающиеся элементы. На некоторых транспортных средствах они прикреплены к колёсам. Эти детали не передают крутящий момент, а только поддерживают закреплённые части. Классификация по основным признакам:
|
особенность работы |
общая форма |
наличие конструктивных элементов |
|
вращающиеся |
гладкие цилиндрические |
поперечные сквозные отверстия (под шплинт) |
|
торцевой буртик |
||
|
полые |
канавки (под замковую шайбу) |
|
|
торцевые фаски |
||
|
неподвижные |
ступенчатые |
лыски |
|
наружная или внутренняя резьба |
||
|
цапфы |
||
|
квадратное поперечное сечение |
насечка |
|
|
глухие отверстия |
||
|
шпоночные канавки |
Так как материал деталей должен быть прочными, иметь высокий модуль упругости, легко обрабатываться, то для изготовления используют обычно углеродистые или легированные стали: Ст.5, Ст.6, 45, 40Х, 40ХН, 30ХГСА, 18ХГТ и другие. Обозначение осей состоит из цифр и букв, где указываются основные параметры:
- тип детали;
- наружный диаметр, мм;
- поле допуска;
- наибольшая длина, мм;
- марка стали;
- тип наружного покрытия, его толщина, мкм;
- твёрдость поверхности, HRC;
- государственный стандарт.
Пример обозначения: Ось 6 — 22h8x60. Л.20.4.0,9 — 1,5.57…64. Хим.Окс. ГОСТ 9650-80 (с увеличенным буртиком, Ø 20 мм, поле допуска h8, длина 60 мм, сталь 20 с цементацией глубиной 0,9 — 1,5 мм, твердость 57…64 HRCэ, окисное покрытие по ГОСТ 9.306-85).
Технические требования регламентируются стандартами. Эта деталь не передаёт вращающий момент, поэтому рассчитываются поперечные нагрузки. Диаметр определяют с учётом изгибающего момента, возникающего при работе устройства. Высчитывается прочность, жесткость, виброустойчивость сборки. Конструирование осуществляют поэтапно:
- Проектировочный расчет – теоретически высчитывают диаметры.
- Конструирование – составление расчетной схемы.
- Проверочный расчет – определение прочности, сопротивления усталости и других параметров.
Выбор формы, необходимость конструктивных элементов определяется особенностями устройства всего механизма, способами закрепления других компонентов и самой детали. Если нужно предотвратить осевое смещение, то вытачиваю буртик, делают канавки под шайбы, устанавливают шплинты или закрепляют стопорящей гайкой. Полые детали применяются с целью уменьшения массы или для установки внутри других частей. Техническое решение определяется исходя из конкретных условий.
Вращающиеся оси устанавливаются в подшипниках. Неподвижные элементы работают в облегчённых условиях, так как возникающие напряжения постоянные по величине или мало изменяются. Но такие устройства требуют установки более сложных подшипников, которые встроены в насаживаемые детали. Воспринимаемые нагрузки передаются корпусу (станине) через цапфы – оконечные части.
В местах изменения диаметра, с целью снижения концентрации напряжений, увеличения прочности, переходы делают криволинейными с постоянной или переменной кривизной. Такие поверхности называют галтелями.
Разработанные материалы по категориям
Подготовленные проекты описывают различные виды осей. Здесь показано их устройство, приводятся справочные данные. Массив документации распределён по категориям, разработки каждой их них можно скачать:
|
наименования осей, назначение |
краткое описание |
|
с роликами |
Конструктивные элементы, которые представляют собой вращающийся вокруг своей оси детали с зафиксированными на них роликами. Они используются для облегчения движения механизмов, широко применяются в различных инженерных конструкциях, таких как пространственные тележки на рельсах, передвижные конвейеры, ленточные транспортеры, ворота, штабелёры и т.д. |
|
шестерён |
Являются основной частью механизма передачи движения. Они представляют собой вращающиеся части, на которых установлены шестерни, вступающие в зацепление и передающие крутящий момент. Их изготавливают из различных материалов, например, сталь или легкие сплавы, имеют цилиндрическую форму, обеспечивают точное позиционирование шестерни. |
|
поворотные |
При работе могут поворачиваться вместе с закреплёнными объектами, обеспечивают маневренность. Примеры применения: транспортные прицепы, металлообрабатывающие станки с ЧПУ, лазерные гравёры. |
|
ведомые |
На них устанавливаются ведомые части сборки, которые получают движение от привода (топливный насос высокого давления, ленточные шлифмашины, ГРМ двигателя внутреннего сгорания, масляный насос КамАЗ) |
|
грузовые |
Компоненты транспортных средств, грузоподъёмных машин, которые предназначены для передачи нагрузки от колес, тросов подъёма на раму, опору, рассчитываются под конкретную нагрузку, имеют увеличенный диаметр. |
|
опорные |
Играют важную роль обеспечения статической устойчивости конструкции, являются основными элементами опорной системы. |
|
колёс |
На них устанавливают колеса, используются для передвижения или поддержания равновесия различных видов транспортных средств, обычно изготавливаются из прочных материалов. |
|
рычагов |
Поддерживают рычаги, могут поворачиваться на некоторый угол, устанавливаются горизонтально, вертикально или наклонно. |
|
прочие |
Сюда вошли чертежи осей, не рассмотренные в иных категориях. |
Разработаны компоненты для следующих механизмов, устройств:
- механическая коробка переключения передач транспортных средств;
- тележка гусеничного трактора 3 класса;
- зажим;
- барабан;
- нож;
- поворотная рама;
- подвес;
- прессующий барабан;
- стабилизатор;
- тележка и др.
Графические части разработок
Каждый комплект документации описывает одного изделие. Сюда входят наборы чертежей, 3D-модели, пояснительные записки. Графические материалы готовились на программных комплексах Компас 3D, AutoCAD. Чертежи передают конструкцию, содержат необходимые данные для подробного анализа или воспроизвести в металле готовых осей:
- виды, разрезы, сечения;
- линейные размеры;
- принятые условные обозначения;
- допуски формы;
- пояснительные надписи;
- марки сталей по ГОСТу.
Дополнительно перечисляются технические требования для изготовления, сборки:
- допуски выполнения резьбы;
- величины отклонений размеров отверстий, валов;
- твёрдость поверхностей;
- вид термообработки, её параметры;
- тип наружного покрытия;
- расположение пазов, лысок;
- обработка острых кромок;
- размеры фасок;
- параметры центровочных отверстий и др.